[發明專利]光照布局仿真方法及系統

有效

• 申請號: 200910039308.6
• 申請日: 2009-05-08
• 公開（公告）號: CN101882166A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 肖斌;劉偉;趙永兵;孫曉利
• 申請（專利權）人: 珠海菁英節能科技有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 溫旭

技術領域

本發明涉及一種仿真系統，特別涉及一種光照布局仿真方法及系統。

背景技術

人們在進行照明系統整體設計時，都是將白熾燈、汞燈、鈉燈、金鹵燈等傳統電光源簡單地視為點光源或線光源，其光照強度(以下簡稱照度)分布不均，一般都應用于光照分布要求不高的場合。

隨著人們環保、節能意識的不斷提高，人們對照設計提出了更高的要求。以路燈為例：以前人們只要求路燈只要足夠亮就行，經常用“燈光通明、如同白晝”等詞語形容城市的繁華景象；而現在人們已經認識到路燈的照射強度過大，不但浪費電能，嚴重的還會構成光污染；照射強度小了，路人看不清路面，又容易造成交通事故。

加之各種新型電光源，如節能燈，無極燈，冷陰極燈，LED燈等大量涌現，在節能、環保、耐用性等方面遠超過傳統電光源，可以說近幾年來，照明技術的進步幾乎都是圍繞這些新型燈具展開的，并以這些新型電光源的具體應用技術為主。

新型電光源中：節能燈多設計成U管型、多U管組合型，螺旋管等管型，多U管組合型，螺旋管等形狀；低頻無極燈為環狀管發光，高頻無極燈為球體發光；LED為點陣組合。這些新型電光源多形狀特異，已經不能簡單地視為點光源或線光源，在設計照明系統時，如何將這些形狀各異的新型電光源的搭配組合，難度很大，如果還要為新型電光源設計反光件(如反光板)或折光件(如折光透鏡)，難度更大，往往需要多次試制實驗、耗費大量經費，才能最終定形，嚴重阻礙了新型光源的應用與推廣。

發明內容

本發明要解決的技術問題是如何填補現有技術的上述空白，提供一種快捷、方便、仿真度高、可為照明設計提供實時、廉價、準確的指導的光照布局仿真方法及系統。

為解決上述技術問題，本發明光照布局仿真方法包括下述步驟：

①、為每個電光源——至少為每個電光源的發光部位，繪制三維模型；電光源的三維模型可以采用專用的模具設計工具(或軟件)，如：AutoCAD、Pro/E、UG等。通過系統的文件導入功能，選擇設計好的模具文件。

②、在三維模型的發光部位的表面上設定均勻、密布的點，并自每個點出發，沿法線方向(相對于該點所在面)向外設置一條射線，所有射線構成電光源的光線模型。

③、根據待照射面的形狀(不限于平面)及其與電光源之間的相對位置，在所述光線模型的相應位置上截取相應截面，每根被截取的射線在所述截面上形成一個截點。其中截面形狀、位置與待照射面相對應。

如此設計，所述截面各區域上的截點密度，與電光源在待照射面的相應區域的實際光照強度成正比，所述截面各區域上的截點密度，可以反映、量化待仿真對像在待照射面的相應區域照射強度。

作為優化，其還包括下述步驟：

④、通過實驗測定電光源，在待照射面某一區域上的實際照射強度，找出該區域實際照射強度與步驟③所得截面的相應區域的截點密度的比例關系，利用該比例關系，通過步驟③所得截面其他區域的截點密度，推算出電光源在待照射面相應區域的照度。

如此設計，可以建立仿真系統與實際照明系統的直接換算關系，使仿真系統更加準確。

作為優化，其還包括下述步驟：

⑤、依照步驟④推算出的照度，與實際照度要求之間的差距，調整步驟②所述電光源的光線模型的數量、種類、位置、角度及組合方式，然后，重復第③、④步，直至依照步驟④推算出的照度與實際照度要求相符。

如此設計，可在仿真設計中反復調整，直至得出符合規定的仿真模型，然后，再按照符合規定的仿真模型進行量產。這樣企業不必再作試驗性模具生產，節省資金和時間。

作為優化，為所述電光源設計折光件(如折光透鏡)或反光件(如反光板等)，相應地在第①步中，應為每個折光件或反光件——至少為其工作面建立相應的三維模型；在第②步所述射線與前述工作面相遇時，也相應地發生折射或反射，這些射線，與未發生折射或反射的射線共同組成電光源的光線模型。如此設計，還可在仿真設計中為電光源設計折光件或反光件。

作為優化，為所述電光源設計折光件和反光件，相應地在第①步中，應為每個折光件和每個反光件——至少為其工作面建立相應的三維模型；在第②步所述射線與前述工作面相遇時，也相應地發生折射或反射，這些射線，與未發生折射或反射的射線共同組成電光源的光線模型。如此設計，還可在仿真設計中為電光源設計折光件和反光件。